Optimierung der Druckluftversorgung - hamburg.de€¦ · Modernes Steuerungs-, Überwachungs - und Kommunikationssystem ELEKTRONIKON

1 / 25BSU Veranstaltung am 26. Mai 2011 bei der Contitech AG / Phoenix zum Thema Druckluft

Stefan Boltze / BODE Chemie GmbHLeiter Technik / Umwelt

Peer Schuback / Envidatec GmbHProkurist / Sales Manager

Norbert Pipgras / Druckluft Evers GmbHGeschäftsführer

Optimierung der Druckluftversorgunganhand eines praktischen Beispiels


Das Unternehmen

BODE –Für helfende Hände – alles aus einer Hand

Als einer der führenden Anbieter für professionelle Hygiene schützen wir Menschen, insbesondere Personal und Patienten in Krankenhäusern, vor Krankheitserregern.

Unsere Produkte zur Desinfektion, Hygiene und medizinischen Hautpflege werden tagtäglich weltweit in rund 50 Ländern in Kliniken, Arztpraxen, Altenheimen, Labors und der Industrie erfolgreich eingesetzt.


Die BODE-Erfolgsstory

Gründung der Bacillolfabrik Dr. BODE & Co. 1929 nimmt das Unternehmen die Produktion am Standort Hamburg-Stellingen auf

Mit der Entwicklung von Sterillium®, dem alkoholischen Hände-Desinfektionsmittel zum Einreiben, setzt die BODE Chemie Standards und wird Marktführer für alkoholische Hände-Desinfektionsmittel in Europa

Der Familienbetrieb wird Tochter des Beiersdorf-Konzerns

Mit Sterillium® Virugard entwickelt BODE das erste viruswirksame Hände-Desinfektionsmittel

BODE wird erstmalig Marktführer im Desinfektionsmittel-Markt in Deutschland

BODE wird 100 %-ige Tochter der PAUL HARTMANN AG

1924

1995

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1924 1929 1965 1980 2009

2003

2009

1995


Die Produkte

Mit mehr als 400 Produkten zum Schutz vor Infektionen und zur Produktionshygiene sind wir in diesem Marktsegment der größte Anbieter Deutschlands


Ausgangssituation

• Die Druckluft wurde von 3 Kompressoren erzeugt, welche in ein gemeinsames Netz speisen. Hier gab es keine übergeordnete Steuerung und auch keine Wärmerückgewinnung

• Unterschiedliche Standorte der Kompressoren waren nachteilig für Wartung / Instandhaltung

• Die Energieeffizienz der aktuellen Anlagen war unbefriedigend. Neuere Technologien undganzheitliche Ansätze ermöglichen hier nicht unerhebliche Einsparpotentiale

• Teilweise gab es Drucklufteinbrüche beim Ausblasen der Molchleitung

• Für mögliche Produktionserweiterungen gab es keine Reserven mehr


Zielsetzung

Zielsetzung für das Projekt bei BODE war es, die Druckluftanlagen zukunftsgerichtet und energieoptimiert zu betreiben.

Um für die Zukunft gewappnet zu sein, muss die Druckluftreserve um ca. 25% erhöht werden.

Ebenso besitzt die Produktionssicherheit einen hohen Stellenwert, so muss die Versorgungssicherheit gewährleistet sein, auch wenn mal eine Störung an einzelnen Anlagenteilen auftritt oder eine Wartung der Komponenten ansteht.

An einem neuen Standort sollte daher eine zentrale Druckluftversorgung aufgebaut werden.

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Unternehmensentwicklung•Gründung aus einem Kompetenzcenter für Energiemanagementsysteme der E.ON als unabhängiges Unternehmen•Kernkompetenzen bei Energieeffizienzanalysen, individuellen Lösungskonzepten zur Kostenreduzierung und deren Umsetzung•Dienstleistungen, Hard- und Software zur effizienten Energienutzung

2001: Aufbau der Zentrale in HamburgKompetenzcenter für effiziente Energienutzung

2004: Aufbau der Niederlassung Wien als wissenschaftlichesZentrum für Forschung und Entwicklung

2007: Gründung der omtec Energiemanagement GmbH, Wien2009: Ausrichtung „Energieeffizient in die Zukunft – DIN EN 16001“2010: Gründung der Niederlassung Envidatec Ost (Jekaterinburg)


Envidatec GmbH

Analyse & Konzeption:

Energieeffizienz AnalysenUmsetzungskonzepteEnergiemanagement-

systeme

Systemlösungen:

Energie- und Betriebs-datenmanagement

My-JEVisAnlagensteuerung

Datenlogger

Projektabwicklung & Betreuung:

ProjektleitungInbetriebnahme

Schulungen

Geschäfts-felder


Energiespar-Fachaudit Vorgehensweise

• Optische Kontrolle relevanter Energieverbraucher vor Ort: Kompressoren, Trockner, Filter, Behälter, Rohrleitungssystem

• Messung des IST−Zustandes• Untersuchung der Druckerzeugung auf bedarfsgerechte Auslegung• Untersuchung der Verbraucher auf bedarfsgerechte Auslegung• Abschätzung des Energie−Einsparpotentials• Ausweisung organisatorischer Maßnahmen zur Energiekostenreduzierung• Ausweisung investiver Maßnahmen zur Energiekostenreduzierung• Investitionsplan für energiekostenreduzierende Maßnahmen• Amortisationsberechnung für energiekostenreduzierende Maßnahmen


Druckluft Evers GmbH - Ahrensburg

Gründung 1971 von Anna und Dieter Evers – Geschäftsführung: Norbert Pipgras und Lars Evers – Kompressoren, Druckluftaufbereitung, Beratung, Planung und

Installation, Anlagenbau, Rohrleitungen, Steuerungen Druckluft- und Elektrowerkzeuge

– Stickstoff- und Sauerstoffgeneratoren– Systemanalysen und Optimierung – 22 Mitarbeiter

davon 9 Servicetechniker


Druckluft Evers - Ahrensburg

Seit 2007 Mitglied der bundesweit operierenden AIRGROUP 2008 - Zertifizierung nach ISO 9001 Herzstück des Unternehmens ist unsere zuverlässige und sehr

schnelle Servicemannschaft. In unseren Wartungsverträgen garantieren wir unseren Kunden, dass die Druckluftversorgung innerhalb von 6 Stunden wieder hergestellt wird. Dafür haben wir speziell geschulte Mitarbeiter im Service und einen Notdienst aufgebaut.

Seit vielen Jahren spezialisiert auf Verbrauchsanalyse-Messungen sowie Optimierungskonzepte unter Umweltgesichtspunkten und deren Umsetzung .

Seit 2004 aktive Zusammenarbeit mit dem Referat „Unternehmen für Ressourcenschutz“ der BSU Hamburg


ganzheitliche Betrachtung aller Komponenten Da es kein „Patentrezept“ gibt, ist als Erstes eine Analyse der gesamten

Druckluftstation erforderlich. Dafür messen wir über 7 Tage den Verbrauch und die „Bewegungen“ der installierten Geräte beim Kunden.

Mit einer speziell entwickelten „Simulations-Software“ können dann Verbesserungspotentiale ermittelt werden. Im Fall von BODE CHEMIE :• Absenkung des Betriebsdruckes• Einsatz eines modernen drehzahlgeregelten Kompressors• Optimierung durch eine übergeordnete Steuerung• Nutzung der Abwärme durch eine Wärmerückgewinnung• Einsatz eines energieeffizienten Adsorptionstrockners


Energiespar-Fachaudit: Ergebnisse• Realisierung einer neuen Druckluftzentrale sinnvoll

• Integration der 3 bestehenden Kompressoren, zusätzlichwird ein frequenzgeregelter 45 KW Kompressor vorgesehen

• Integration eines neuen warmregenerierenden Adsorptionstrockners, der bestehende kaltgenerierende Adsorptionstrockner bleibt bestehen

• Weitere neue Komponenten: Nachkühler, Feinstfilter, Aktivkohlefilter

• Wärmerückgewinnung wird vorgesehen, jedoch erst später realisiert

• Stromeinsparungen / anno (incl. 25% +) ca. 27 T€

• CO2 Ersparnis 166 t/a

• Techn. Armortisationszeit 3,1 Jahre

BODE Chemie erhielt für das Audit einen Zuschuss nach der Förderrichtlinie „Unternehmen für Ressourcenschutz“ von der Behörde für Stadtentwicklung und Umweltschutz


Realisierungskonzept

• Das Konzept basierte auf den Ergebnissen des Energiespar-Fachaudits

• Zusätzlich wird ein 3000l Speicher vorgesehen, um den Druckluftbedarf beim Ausblasen der Molchleitungen abzudecken

• Dadurch wird eine Absenkung des Betriebsdrucks möglich (bisher 9,5 bar -> 8 bar)

• Bestandsaggregate werden übernommen

• Wärmerückgewinnung wird vorgesehen

BODE Chemie erhält für das Projekt einen Zuschuss nach der Förderrichtlinie „Unternehmen für Ressourcenschutz“ von der Behörde für Stadtentwicklung und Umweltschutz


Lieferantenauswahl

Envidatec erhielt von BODE den Auftrag bei der Lieferantenauswahl zu unterstützen.

Folgende Aufgaben wurden dabei von Envidatec übernommen:

• Unterstützung bei der Auswahl von Anbietern

• Führen der technischen Gespräche

• Vorbereitung der Unterlagen für die Endverhandlung


Lieferantenauswahl

• 2 Anbieter haben sich am der Ausschreibung beteiligt.

• beide Anbieter haben ein eigenes technisches Lösungskonzept angeboten.

• maßgeblich für die Auswahl war das Gesamtpaket und die Energieeffizienz

• die Entscheidung viel auf den Anbieter, welcher die technische Lösung aus dem Realisierungskonzept angeboten hat.

Somit viel die Entscheidung auf die Firma


1. Drehzahlvariable Schraubenkompressoren

Erfahrung: Die ersten drehzahlgeregelten AC-Schraubenkompressoren wurden vor über 17 Jahren zusammen mit Siemens entwickelt und auf den Markt gebracht. Durch ständige Weiterentwicklungen ist bereits die 5. Generation der VSD-Technologie erfolgreich im Einsatz.

reinrassige drehzahlgeregelte Schraubenkompressoren kennen keinen Leerlauf, sie sind elektrisch als auch mechanisch für Drehzahlregelung konstruiert und ausgelegt .

Flexibel -der Druckluftbedarf kann saisonal oder durch zukünftige Bedarfsveränderungen stark schwanken. Werden nun Standardkompressoren aufgrund einer Messung optimal ausgelegt, wird diese Auslegung aufgrund solcher Bedarfsveränderungen in anderen Betriebszuständen unter Umständen nicht mehr optimal sein. Beim Einsatz einer drehzahlgeregelten Maschine passt sich Diese Ihrer gesamte Druckluftversorgung aufgrund Ihrer großen Regelbreite allen Bedarfsveränderungen immer optimal an.

Konstanter Netzdruck +/- 0,1bar und ständige Anpassung des Volumenstromes an den tatsächlichen Druckluftbedarf gewährleisten eine wirtschaftliche Druckluftversorgung.

Sanftanlauf mit geringen Anlaufmomenten und ohne Stromspitzen. Schaltspiele der Grundlast - Kompressoren werden auf ein Minimum reduziert, dies verringert

mechanische Belastungen und erhöht damit die Lebensdauer. Modernes Steuerungs-, Überwachungs- und Kommunikationssystem ELEKTRONIKON. Niedrige Wartungskosten durch lange Serviceintervalle Direktantrieb über hocheffizientes Getriebe mit angeflanschtem Motor der 100% wartungsfrei

ist.


2. Übergeordnete Steuerung Airleadereinsetzbar für verschiedene Fabrikate

Übergeordnetes Kompressoren Managementsystem „AIRLEADER“ im Wesentlichen zur Druckabsenkung und Verminderung von Leerlauf

Last

LeerLeer

LifeCycleCosts Drucklufterzeugung

Für bis zu 32 Kompressoren -selbstlernend und selbstoptimierend


3. Energieoptimierte Trocknung

Warmregenerierender Adsorptionstrockner mit einer taupunktabhängigen Steuerung

Durch einen außerhalb des BODE Gebäudes installierten Nachkühler wird die Druckluft vor Eintritt in den Trockner vorab entfeuchtet.

Taupunktabhängige Steuerung für energetisch optimierte Beladungszyklen.

Bei der externen Regeneration wird Umgebungsluft durch ein Gebläse angesaugt und in einem Heizregister erhitzt. Dadurch keine Verschwendung von teurer Druckluft.


4. Eine der weiteren möglichen Verbesserungen am Kompressor: Wärmerückgewinnung

WÄRMERÜCKGEWINNUNG FÜR BRAUCH- UND HEIZUNGSWASSERDas System ist innerhalb der Kompressorschallhaube mit den erforderlichen Thermostatventilen zur Sicherstellung einer einwandfreien Kompressorfunktion eingebaut und in den Ölkreislauf eingebunden. Die Wasserein- und -austrittstemperaturen werden am Elektronikon am Kompressor angezeigt.


UmsetzungTechnische Komponenten (Auswahl):

Kompressoren: 1x Schraubenkompressor frequenzgeregelt neu GA 45 VSD P

2x Schraubenkompressor KAESER BS 61, 1x KAESER ASD 37

Trockner: Warmregenerierender Adsorptionstrockner BD390

Windkessel: 3000l + 2000l + 750l

Steuerung: Airleader

Energiespar-Fachaudit

Feb. 2010Sept. 2009

Zuwendung BSU Antrag Förderung / Genehmigung BSU

April / Mai 2010März / April 2010

Realisierungskonzept Realisierung

Juni – Sept. 2010

Auszahlung Förderbetrag

Dez. 2010

t


Anlagenkonzept ( R&I)


Ergebnis

Einschaltdauer Kompressoren

Kompressor 1 Atlas Copco GA 45 VSD P

Kompressor 2 Kaeser ASD 37

Kompressor 3 Kaeser BS 61

Kompressor 4 Kaeser BS 61


Ergebnis

Durch das vorgenannte ganzheitliche Konzept unter Berücksichtigung der Energieeinsparung werden folgende Ziele erreicht:

· Max. Einsparung: Strom 312 000 kWh/a CO2 ca. 161 t / a

· Reduzierung des Druckniveaus um ca. 2,5 Bar und somit verringerter Energieaufwand (akt. Druck: 7,0 bar)

· Vereinfachte Wartung / Instandhaltung durch Zentralisierung der Druckluftversorgung

· Erhöhter Brandschutz da separater Raum, keine Zu- und Abluftkanäle mehr

• Kosten: ca. 150 T€ (ohne Förderung)

• Technische Amortisation 3,1 Jahre

Mit diesem Projekt können wir aufzeigen, dass sich wirtschaftliche Ziele und Umweltziele hervorragend miteinander verbinden lassen.

So dient der Einsatz von neuen Technologien der Kostenreduzierung und somit auch der Standortsicherung und das Klima- und Ressourcen schonende Wirtschaften und die Verringerung des CO2 Ausstoß der Umwelt.


Vielen Dankfür Ihre

Aufmerksamkeit

Stefan Boltze [email protected]://www.bode-chemie.com

Peer [email protected]://www.envidatec.com

Norbert [email protected]://www.druckluft-evers.de

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